usb驅動介紹

2021-08-21 04:32:19 字數 3774 閱讀 5009

現象:把usb裝置接到pc

1. 右下角彈出」發現android phone」

2. 跳出乙個對話方塊,提示你安裝驅動程式

問1. 既然還沒有」驅動程式」,為何能知道是」android phone」

答1. windows裡已經有了usb的匯流排驅動程式,接入usb裝置後,是」匯流排驅動程式」知道你是」android phone」

提示你安裝的是」裝置驅動程式」

usb匯流排驅動程式負責:識別usb裝置, 給usb裝置找到對應的驅動程式
問2. usb裝置種類非常多,為什麼一接入電腦,就能識別出來?

答2. pc和usb裝置都得遵守一些規範。

比如:usb裝置接入電腦後,pc機會發出」你是什麼」?

usb裝置就必須回答」我是***」, 並且回答的語言必須是中文

usb匯流排驅動程式會發出某些命令想獲取裝置資訊(描述符),

usb裝置必須返回」描述符」給pc

問3. pc機上接有非常多的usb裝置,怎麼分辨它們?

usb介面只有4條線: 5v,gnd,d-,d+

答3. 每乙個usb裝置接入pc時,usb匯流排驅動程式都會給它分配乙個編號

接在usb匯流排上的每乙個usb裝置都有自己的編號(位址)

pc機想訪問某個usb裝置時,發出的命令都含有對應的編號(位址)

問4. usb裝置剛接入pc時,還沒有編號;那麼pc怎麼把」分配的編號」告訴它?

答4. 新接入的usb裝置的預設編號是0,在未分配新編號前,pc使用0編號和它通訊。

問5. 為什麼一接入usb裝置,pc機就能發現它?

答5. pc的usb口內部,d-和d+接有15k的下拉電阻,未接usb裝置時為低電平

usb裝置的usb口內部,d-或d+接有1.5k的上拉電阻;它一接入pc,就會把pc usb口的d-或d+拉高,從硬體的角度通知pc有新裝置接入

其他概念:

1. usb是主從結構的

所有的usb傳輸,都是從usb主機這方發起;usb裝置沒有」主動」通知usb主機的能力。

例子:usb滑鼠滑動一下立刻產生資料,但是它沒有能力通知pc機來讀資料,只能被動地等得pc機來讀,pc是連續不斷的在查詢。

usb的傳輸型別:

a. 控制傳輸:可靠,時間***,比如:usb裝置的識別過程

b. 批量傳輸: 可靠, 時間沒***, 比如:u盤

c. 中斷傳輸:可靠,實時,比如:usb滑鼠

d. 實時傳輸:不可靠,實時,比如:usb攝像頭

usb傳輸的物件:端點(endpoint)

我們說」讀u盤」、」寫u盤」,可以細化為:把資料寫到u盤的端點1,從u盤的端點2裡讀出資料

除了端點0外,每乙個端點只支援乙個方向的資料傳輸

端點0用於控制傳輸,既能輸出也能輸入

每乙個端點都有傳輸型別,傳輸方向

術語裡、程式裡說的輸入(in)、輸出(out) 「都是」 基於usb主機的立場說的。

比如滑鼠的資料是從滑鼠傳到pc機, 對應的端點稱為」輸入端點」

usb匯流排驅動程式的作用

a. 識別usb裝置

b. 查詢並安裝對應的裝置驅動程式

c. 提供usb讀寫函式

usb驅動程式框架:

usb裝置驅動程式      // 知道資料含義
核心 ————————————–

usb主機控制器

uhci ohci ehci

硬體 ———–

usb裝置

uhci: intel, 低速(1.5mbps)/全速(12mbps)

ohci: microsoft 低速/全速

ehci: 高速(480mbps)

usb匯流排驅動程式的作用

1. 識別usb裝置

1.1 分配位址

1.2 並告訴usb裝置(set address)

1.3 發出命令獲取描述符

描述符的資訊可以在include\linux\usb\ch9.h看到

查詢並安裝對應的裝置驅動程式

提供usb讀寫函式

把usb裝置接到開發板上,看輸出資訊:

usb 1-1: new full speed usb device using s3c2410-ohci and address 2

usb 1-1: configuration #1 chosen from 1 choice

scsi0 : scsi emulation for usb mass storage devices

scsi 0:0:0:0: direct-access htc android phone 0100 pq: 0 ansi: 2

sd 0:0:0:0: [sda] attached scsi removable disk

拔掉 usb 1-1: usb disconnect, address 2

再接上:

usb 1-1: new full speed usb device using s3c2410-ohci and address 3

usb 1-1: configuration #1 chosen from 1 choice

scsi1 : scsi emulation for usb mass storage devices

scsi 1:0:0:0: direct-access htc android phone 0100 pq: 0 ansi: 2

sd 1:0:0:0: [sda] attached scsi removable disk

在核心目錄下搜:

grep 「usb device using」 * -nr

drivers/usb/core/hub.c:2186: 「%s %s speed %susb device using %s and address %d\n」,

hub_irq

kick_khubd

hub_thread

hub_events

hub_port_connect_change

udev = usb_alloc_dev(hdev, hdev->bus, port1);

dev->dev.bus = &usb_bus_type;

choose_address(udev); // 給新裝置分配編號(位址),比如上面的2和3

hub_port_init // usb 1-1: new full speed usb device using s3c2410-ohci and address 3

hub_set_address // 把編號(位址)告訴usb裝置

usb_get_device_descriptor(udev, 8); // 獲取裝置描述符

retval = usb_get_device_descriptor(udev, usb_dt_device_size);

usb_new_device(udev)

err = usb_get_configuration(udev); // 把所有的描述符都讀出來,並解析

usb_parse_configuration

device_add // 把device放入usb_bus_type的dev鍊錶,

// 從usb_bus_type的driver煉表裡取出usb_driver,

// 把usb_inte***ce和usb_driver的id_table比較

// 如果能匹配,呼叫usb_driver的probe

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